JP2000188179A - 有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法 - Google Patents
有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法Info
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-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
-
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- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空蒸着法において、基板上にパターンマス
クを使ってマトリクス状に、有機ＥＬ材料または電極か
らなる発光部を数十ミクロンといった微細ピッチで分離
形成し得る高精細有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法を提
供する。 【解決手段】 真空蒸着装置内で、パターンマスクを装
着したパターンマスク移動ステージ８を、フィードバッ
ク系を内蔵するデジタル入力指令方式（インクリメンタ
ル指令）によるＸ軸またはＹ軸モーター４で位置設定、
移動量および速度制御する。
クを使ってマトリクス状に、有機ＥＬ材料または電極か
らなる発光部を数十ミクロンといった微細ピッチで分離
形成し得る高精細有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法を提
供する。 【解決手段】 真空蒸着装置内で、パターンマスクを装
着したパターンマスク移動ステージ８を、フィードバッ
ク系を内蔵するデジタル入力指令方式（インクリメンタ
ル指令）によるＸ軸またはＹ軸モーター４で位置設定、
移動量および速度制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板面上に有機Ｅ
Ｌ発光材料または電極材料からなる複数の薄膜状の発光
部が微細な間隙を隔ててマトリクス状に配列された有機
薄膜ＥＬデバイスの製造方法に関する。特に、真空蒸着
法においてパターンマスクを使って前記発光部を形成す
る有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法に関するものであ
る。
Ｌ発光材料または電極材料からなる複数の薄膜状の発光
部が微細な間隙を隔ててマトリクス状に配列された有機
薄膜ＥＬデバイスの製造方法に関する。特に、真空蒸着
法においてパターンマスクを使って前記発光部を形成す
る有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】有機薄膜ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）デバイスは、陽極から注入された正孔と陰極から注
入された電子が発光層内で再結合し、励起状態を経て発
光する現象を利用するもである。従って、有機薄膜層は
発光層の発光材料の性質によって種々の素子構成が検討
されているが基本的には強い蛍光を発する有機発光層を
陽極と陰極で挟むことでデバイスが構成される。更に、
発光の高効率化や安定駆動のためには、正孔注入輸送層
や電子注入輸送層等の電荷注入輸送層を設けたり、有機
発光層へゲスト分子をドーピングすることが有効とされ
ている。また、発光効率や寿命特性を改善する目的で電
極材料、特に陰極材料の検討も行われている。これら
の、素子構造や素子構成材料の改良によってまだ十分で
はないが、実用化を検討し得る性能が得られている。
ス）デバイスは、陽極から注入された正孔と陰極から注
入された電子が発光層内で再結合し、励起状態を経て発
光する現象を利用するもである。従って、有機薄膜層は
発光層の発光材料の性質によって種々の素子構成が検討
されているが基本的には強い蛍光を発する有機発光層を
陽極と陰極で挟むことでデバイスが構成される。更に、
発光の高効率化や安定駆動のためには、正孔注入輸送層
や電子注入輸送層等の電荷注入輸送層を設けたり、有機
発光層へゲスト分子をドーピングすることが有効とされ
ている。また、発光効率や寿命特性を改善する目的で電
極材料、特に陰極材料の検討も行われている。これら
の、素子構造や素子構成材料の改良によってまだ十分で
はないが、実用化を検討し得る性能が得られている。
【０００３】さらに最近では、有機薄膜ＥＬデバイスの
応用として、マルチカラー有機薄膜ＥＬディスプレイの
試作例も報告されている。マルチカラー有機薄膜ＥＬデ
ィスプレイのカラー化方式としては、各色の発光素子を
基板上に並列配置する方式（三色独立発光方式）、青色
発光をＥＬ発光源として、色変換層を光取り出し面に設
置する方式（ＣＣＭ方式）、白色発光をＥＬ発光源と
し、カラーフィルターを使ってフルカラー表示する方式
（カラーフィルター方式）などが考案・試作されている
が、単純な構造で、発光効率の有効利用という観点から
は三色独立発光方式が優れている。
応用として、マルチカラー有機薄膜ＥＬディスプレイの
試作例も報告されている。マルチカラー有機薄膜ＥＬデ
ィスプレイのカラー化方式としては、各色の発光素子を
基板上に並列配置する方式（三色独立発光方式）、青色
発光をＥＬ発光源として、色変換層を光取り出し面に設
置する方式（ＣＣＭ方式）、白色発光をＥＬ発光源と
し、カラーフィルターを使ってフルカラー表示する方式
（カラーフィルター方式）などが考案・試作されている
が、単純な構造で、発光効率の有効利用という観点から
は三色独立発光方式が優れている。
【０００４】三色独立発光方式を採用したカラー有機薄
膜ＥＬディスプレイの試作例として、対角５．７インチ
で３２０×２４０ピクセルのカラー有機薄膜ＥＬディス
プレイが報告されている（ＮＥＣ技報，Vol.51,No.10,p
p28-32(1998年)）。このディスプレイのピクセルサイズ
は０．３６mm×０．３６mmで、発光層（発光部）のサブ
ピクセルピッチ（ある発光部の端から隣の発光部の端ま
での距離）が０．１２mm（１２０ミクロン）である。ま
た同様に、対角５．２インチで３２０×２４０ピクセル
のフルカラー有機薄膜ＥＬディスプレイが報告されてい
る（Extended Abstracts of 9th International Worksh
op on Inorganic and Organic Electroluminescence, S
eptember 14-17, pp137-140(1998)）。このディスプレ
イの発光部のトリオピッチは０．３３mm(３３０ミクロ
ン)、サブピクセルピッチは０．１１mm（１１０ミクロ
ン）である。
膜ＥＬディスプレイの試作例として、対角５．７インチ
で３２０×２４０ピクセルのカラー有機薄膜ＥＬディス
プレイが報告されている（ＮＥＣ技報，Vol.51,No.10,p
p28-32(1998年)）。このディスプレイのピクセルサイズ
は０．３６mm×０．３６mmで、発光層（発光部）のサブ
ピクセルピッチ（ある発光部の端から隣の発光部の端ま
での距離）が０．１２mm（１２０ミクロン）である。ま
た同様に、対角５．２インチで３２０×２４０ピクセル
のフルカラー有機薄膜ＥＬディスプレイが報告されてい
る（Extended Abstracts of 9th International Worksh
op on Inorganic and Organic Electroluminescence, S
eptember 14-17, pp137-140(1998)）。このディスプレ
イの発光部のトリオピッチは０．３３mm(３３０ミクロ
ン)、サブピクセルピッチは０．１１mm（１１０ミクロ
ン）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述に示した三色独立
発光方式による有機薄膜ＥＬデバイスは、単純構造で高
発光効率が得られる可能性がある。しかし、前記２つの
カラー有機薄膜ＥＬディスプレイの試作例のように、画
素のサブピクセルピッチは、おおよそ百ミクロン以上で
ある。極薄い有機蒸着膜からなる発光層を、更に数十ミ
クロンといった高精細なサブピクセルピッチに微細分離
するには、高精細のパターンマスクを開発するだけでな
く、十分な精度を有するパターンマスクの微動機構を用
いた製造方法を開発する必要がある。本発明の目的は、
数十ミクロン程度のサブピクセルピッチの微細分離が可
能でかつ、十分な色分離精度または十分な電極の分離精
度を達成する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法を提供す
ることにある。
発光方式による有機薄膜ＥＬデバイスは、単純構造で高
発光効率が得られる可能性がある。しかし、前記２つの
カラー有機薄膜ＥＬディスプレイの試作例のように、画
素のサブピクセルピッチは、おおよそ百ミクロン以上で
ある。極薄い有機蒸着膜からなる発光層を、更に数十ミ
クロンといった高精細なサブピクセルピッチに微細分離
するには、高精細のパターンマスクを開発するだけでな
く、十分な精度を有するパターンマスクの微動機構を用
いた製造方法を開発する必要がある。本発明の目的は、
数十ミクロン程度のサブピクセルピッチの微細分離が可
能でかつ、十分な色分離精度または十分な電極の分離精
度を達成する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明が提供する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法は、
パターン加工されたパターンマスクを、パルスモーター
により制御駆動されてパターン面内で直交するＸ，Ｙ方
向にそれぞれ独立に微動し得るパターンマスク移動ステ
ージに装着し、前記基板を、この基板とパターンマスク
との距離および煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板
とパターンマスクとの回転角を調整する回転手段と、基
板を前記Ｙ軸方向に移動させかつ微調整し得るＹ軸移動
手段とを備えた基板移動ステージに装着し、前記基板と
パターンマスクとを間隔をあけて重ね、前記の基板移動
ステージを調整して前記基板とパターンマスクとの最初
の位置合わせを行い、前記パターンを通して発光部材料
を基板面に蒸着し、次いで、前記パターンマスク移動ス
テージを基板と平行に微動させてパターンマスクのパタ
ーンを基板面の非蒸着部に移動した後に発光部材料を基
板面に蒸着することにより、基板面上に前記発光部の配
列を形成することを特徴とする。
本発明が提供する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法は、
パターン加工されたパターンマスクを、パルスモーター
により制御駆動されてパターン面内で直交するＸ，Ｙ方
向にそれぞれ独立に微動し得るパターンマスク移動ステ
ージに装着し、前記基板を、この基板とパターンマスク
との距離および煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板
とパターンマスクとの回転角を調整する回転手段と、基
板を前記Ｙ軸方向に移動させかつ微調整し得るＹ軸移動
手段とを備えた基板移動ステージに装着し、前記基板と
パターンマスクとを間隔をあけて重ね、前記の基板移動
ステージを調整して前記基板とパターンマスクとの最初
の位置合わせを行い、前記パターンを通して発光部材料
を基板面に蒸着し、次いで、前記パターンマスク移動ス
テージを基板と平行に微動させてパターンマスクのパタ
ーンを基板面の非蒸着部に移動した後に発光部材料を基
板面に蒸着することにより、基板面上に前記発光部の配
列を形成することを特徴とする。
【０００７】前記本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製造
方法においては、ガラスなどからなる基板を支持する基
板移動ステージが、基板とパターンマスクとの距離およ
び煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板とパターンマ
スクとの回転角を調整する回転手段と、基板を前記Ｙ軸
方向に移動させかつ微調整するＹ軸移動手段とを備えて
いることによって、基板とパターンマスク間の距離や傾
きの微調整が可能となり、蒸発源と基板の角度の誤差か
ら生じるパターンのズレを抑えることが容易になり、基
板とパターンマスクとの相対的な配置を最適に調整でき
ると共に、位置合わせによって最初の蒸着を行う基点を
正確に設定することができる。一方、パターンマスクを
支持するパターンマスク移動ステージは、パルスモータ
ーによりパターン面内で直交するＸ，Ｙ方向にそれぞれ
独立にかつ精密に微動できるので、前記基点において最
初の蒸着を行った後に、パターンマスク移動ステージを
微動させてパターンマスクのパターンを基板面の非蒸着
面に移動させて精密に位置決めを行った後に発光部材料
を基板面に蒸着し、この操作を必要回数だけ繰り返すこ
とにより、基板サイズや、パターンの大きさや形が異な
っても、パターンマスクの移動量を正確に制御でき、数
十ミクロンピッチの高精細化が可能となるばかりでな
く、歩留まりの高い有機薄膜ＥＬデバイスの製造が可能
となる。
方法においては、ガラスなどからなる基板を支持する基
板移動ステージが、基板とパターンマスクとの距離およ
び煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板とパターンマ
スクとの回転角を調整する回転手段と、基板を前記Ｙ軸
方向に移動させかつ微調整するＹ軸移動手段とを備えて
いることによって、基板とパターンマスク間の距離や傾
きの微調整が可能となり、蒸発源と基板の角度の誤差か
ら生じるパターンのズレを抑えることが容易になり、基
板とパターンマスクとの相対的な配置を最適に調整でき
ると共に、位置合わせによって最初の蒸着を行う基点を
正確に設定することができる。一方、パターンマスクを
支持するパターンマスク移動ステージは、パルスモータ
ーによりパターン面内で直交するＸ，Ｙ方向にそれぞれ
独立にかつ精密に微動できるので、前記基点において最
初の蒸着を行った後に、パターンマスク移動ステージを
微動させてパターンマスクのパターンを基板面の非蒸着
面に移動させて精密に位置決めを行った後に発光部材料
を基板面に蒸着し、この操作を必要回数だけ繰り返すこ
とにより、基板サイズや、パターンの大きさや形が異な
っても、パターンマスクの移動量を正確に制御でき、数
十ミクロンピッチの高精細化が可能となるばかりでな
く、歩留まりの高い有機薄膜ＥＬデバイスの製造が可能
となる。
【０００８】前記において、パルスモーターは、フィー
ドバック系を内蔵するデジタル入力指令（インクリメン
タル指令）方式によって駆動制御されることが好まし
い。パルスモーターで行うパターンマスクの位置制御お
よび速度制御は、フィードバック系を内蔵するデジタル
入力指令（インクリメンタル指令）方式により前記パル
スモーターを制御することことで、精度を飛躍的に向上
させることができる。
ドバック系を内蔵するデジタル入力指令（インクリメン
タル指令）方式によって駆動制御されることが好まし
い。パルスモーターで行うパターンマスクの位置制御お
よび速度制御は、フィードバック系を内蔵するデジタル
入力指令（インクリメンタル指令）方式により前記パル
スモーターを制御することことで、精度を飛躍的に向上
させることができる。
【０００９】このパルスモーターは、インクリメンタル
指令方式のパルスエンコーダーからなる回転角度センサ
ーを備えてなることが好ましい。前記パルスモーターを
駆動する際に、インクリメンタル方式のパルスエンコー
ダーからなる回転角度センサーを備えた系を用いれば、
より精度の高いパターンマスク微動が可能となる。
指令方式のパルスエンコーダーからなる回転角度センサ
ーを備えてなることが好ましい。前記パルスモーターを
駆動する際に、インクリメンタル方式のパルスエンコー
ダーからなる回転角度センサーを備えた系を用いれば、
より精度の高いパターンマスク微動が可能となる。
【００１０】また、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製
造方法において、必要なら、磁気吸引性のパターンマス
クを用い、かつ基板の発光部が形成されない側（裏側）
に磁気発生源を配置し、パターンマスクが磁気により前
記基板面に吸引されるようにすることもできる。また必
要なら、発光部が形成される面（表面）側に、この発光
部の膜厚より膜厚が大きい絶縁性のスペーサーが形成さ
れた基板を用いることもできる。これらのいずれか、ま
たはこれらの併用によって、基板とパターンマスクとの
距離を常に一定に保持することが更に容易となる。
造方法において、必要なら、磁気吸引性のパターンマス
クを用い、かつ基板の発光部が形成されない側（裏側）
に磁気発生源を配置し、パターンマスクが磁気により前
記基板面に吸引されるようにすることもできる。また必
要なら、発光部が形成される面（表面）側に、この発光
部の膜厚より膜厚が大きい絶縁性のスペーサーが形成さ
れた基板を用いることもできる。これらのいずれか、ま
たはこれらの併用によって、基板とパターンマスクとの
距離を常に一定に保持することが更に容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を更に
詳しく説明する。最初に、本発明のパターンマスク微動
機構の一例を以下に説明する。基板は、基板押さえバネ
を使って基板テーブル（ホルダー）に設置され、この基
板ホルダーは回転テーブルに設置される。基板の、Ｙ方
向の粗動はマイクロメータを使って行われ、パターンマ
スクとの回転角調整は回転ツマミを使って回転テーブル
を動かすことで行う。また、前記の基板テーブルは、基
板上下調整用マイクロメーターを使って上下移動させる
ことが可能で、基板とパターンマスクとの間の距離（ギ
ャップ）の調整などに用いる。
詳しく説明する。最初に、本発明のパターンマスク微動
機構の一例を以下に説明する。基板は、基板押さえバネ
を使って基板テーブル（ホルダー）に設置され、この基
板ホルダーは回転テーブルに設置される。基板の、Ｙ方
向の粗動はマイクロメータを使って行われ、パターンマ
スクとの回転角調整は回転ツマミを使って回転テーブル
を動かすことで行う。また、前記の基板テーブルは、基
板上下調整用マイクロメーターを使って上下移動させる
ことが可能で、基板とパターンマスクとの間の距離（ギ
ャップ）の調整などに用いる。
【００１２】パターンが形成されたパターンマスクは金
属製であることが好ましく、撓み防止を考慮して製作さ
れたパターンマスク押さえ機能を持つマスクテーブルに
取り付けられ、ＸＹステージからなるパターンマスク移
動ステージに設置される。
属製であることが好ましく、撓み防止を考慮して製作さ
れたパターンマスク押さえ機能を持つマスクテーブルに
取り付けられ、ＸＹステージからなるパターンマスク移
動ステージに設置される。
【００１３】このパターンマスク移動ステージのパター
ンマスク微動機構は、基板との位置合わせおよび発光部
を微細分離するための、パルスモーターで駆動される移
動量調整機能を有する。このパルスモーターで行うパタ
ーンマスク微動コントローラーは、速度フィードバック
系を内蔵するデジタル入力（インクリメンタル）指令に
よる速度および位置のフィ−ドバック制御が可能とされ
る。前記の制御装置は、各種直流サーボモーターを制御
するために設計された、インクリメンタル指令入力方式
のデジタルコントロールユニットからなる。本制御装置
を用いることにより、指令入力パルスの速度（パルスレ
ート）に比例してモーターの速度を、またパルス数に比
例してモーターの回転量（回転角度）による位置制御を
行うことができる。モーターには回転角度センサーとし
て、インクリメンタル方式のパルスエンコーダーを備え
ている。このエンコーダーの分解能１パルス分に相当す
るモーター回転角が１ビットの指令となる。
ンマスク微動機構は、基板との位置合わせおよび発光部
を微細分離するための、パルスモーターで駆動される移
動量調整機能を有する。このパルスモーターで行うパタ
ーンマスク微動コントローラーは、速度フィードバック
系を内蔵するデジタル入力（インクリメンタル）指令に
よる速度および位置のフィ−ドバック制御が可能とされ
る。前記の制御装置は、各種直流サーボモーターを制御
するために設計された、インクリメンタル指令入力方式
のデジタルコントロールユニットからなる。本制御装置
を用いることにより、指令入力パルスの速度（パルスレ
ート）に比例してモーターの速度を、またパルス数に比
例してモーターの回転量（回転角度）による位置制御を
行うことができる。モーターには回転角度センサーとし
て、インクリメンタル方式のパルスエンコーダーを備え
ている。このエンコーダーの分解能１パルス分に相当す
るモーター回転角が１ビットの指令となる。
【００１４】指令パルスが入力されると、このパルスが
偏差カウンタで積算され、その量がＤ／Ａ（デジタル／
アナログ）変換回路を通して電圧に変換される。この電
圧が速度指令信号としてサーボアンプ回路に供給され、
この結果、モーターに電圧が印加され回転を始める。モ
ーターの回転に伴ってエンコーダーから発生するパルス
は、偏差カウンタに帰還され、そこで減算を行う。その
結果、指定パルスの入力が続けられている間は、カウン
タ内にある一定の偏差量（偏差パルス）を持ったまま入
力パルス速度と帰還パルス速度とが平衡状態となってい
て、モーターはパルスに同期した速度で回転を続ける。
指令入力が停止すると、偏差カウンタでは帰還パルスに
よる減算のみが行われるので、偏差量とそれに対応して
サーボアンプへ供給される速度指令信号が急激に減少し
モーターを減速させ、偏差がゼロの状態になったときモ
ーターは停止する。これによって、モーターは指令入力
パルス量に等しい角度だけ回転したことになる。指令パ
ルスを止め、モーターが静止している時、モーターが無
負荷状態であれば、偏差はゼロの状態にあるが、モータ
ーに負荷トルクが作用している場合には、モーターは負
荷トルクによって回転変位し、偏差カウンタ内にはそれ
に相当する偏差量が生じる。その結果、モーターには負
荷反抗トルクが発生し、拮抗することで静止状態が維持
される。このようにして電気原点位置と設定パルス数に
より、希望の移動量でパターンマスクを微動させること
ができるようになる。
偏差カウンタで積算され、その量がＤ／Ａ（デジタル／
アナログ）変換回路を通して電圧に変換される。この電
圧が速度指令信号としてサーボアンプ回路に供給され、
この結果、モーターに電圧が印加され回転を始める。モ
ーターの回転に伴ってエンコーダーから発生するパルス
は、偏差カウンタに帰還され、そこで減算を行う。その
結果、指定パルスの入力が続けられている間は、カウン
タ内にある一定の偏差量（偏差パルス）を持ったまま入
力パルス速度と帰還パルス速度とが平衡状態となってい
て、モーターはパルスに同期した速度で回転を続ける。
指令入力が停止すると、偏差カウンタでは帰還パルスに
よる減算のみが行われるので、偏差量とそれに対応して
サーボアンプへ供給される速度指令信号が急激に減少し
モーターを減速させ、偏差がゼロの状態になったときモ
ーターは停止する。これによって、モーターは指令入力
パルス量に等しい角度だけ回転したことになる。指令パ
ルスを止め、モーターが静止している時、モーターが無
負荷状態であれば、偏差はゼロの状態にあるが、モータ
ーに負荷トルクが作用している場合には、モーターは負
荷トルクによって回転変位し、偏差カウンタ内にはそれ
に相当する偏差量が生じる。その結果、モーターには負
荷反抗トルクが発生し、拮抗することで静止状態が維持
される。このようにして電気原点位置と設定パルス数に
より、希望の移動量でパターンマスクを微動させること
ができるようになる。
【００１５】パターンマスクと基板との位置合わせの微
調整は、前記の機構を用い、基板移動ステージとパター
ンマスク移動ステージとを共に動作させ、顕微鏡、ＣＣ
Ｄカメラなどで監視しながら行うことができる。
調整は、前記の機構を用い、基板移動ステージとパター
ンマスク移動ステージとを共に動作させ、顕微鏡、ＣＣ
Ｄカメラなどで監視しながら行うことができる。
【００１６】なお、パルスモーターによる制御駆動は、
パターンマスクを微動させるＸ，Ｙステージだけでな
く、必要ならば基板とパターンマスクとの距離および煽
りを可変するＺ煽りステージ、基板とパターンマスクと
の回転角調整を行う回転ステージ、およびＹ方向の粗動
および微調整を行うＹステージから構成した基板移動ス
テージの移動にも適用することができる。
パターンマスクを微動させるＸ，Ｙステージだけでな
く、必要ならば基板とパターンマスクとの距離および煽
りを可変するＺ煽りステージ、基板とパターンマスクと
の回転角調整を行う回転ステージ、およびＹ方向の粗動
および微調整を行うＹステージから構成した基板移動ス
テージの移動にも適用することができる。
【００１７】本発明によれば、基板裏面側に磁石を設置
し、磁気吸引性のパターンマスクが磁界によって吸引さ
れることで、基板面とパターンマスクとの間隔を調整す
ることができる。前記間隔が大きいほど色分離精度は悪
くなる。特にパターンピッチが精細になるほどその影響
は大きくなるため、必要に応じてパターンマスクを磁界
で吸引させることが有効である。磁石としては、永久磁
石や電磁石などが適用可能である。その形状や大きさは
特に限定されないが、パターンマスクのパターン面全体
に基板面と垂直方向の吸引力が一様に働くように設計す
る必要がある。磁石で吸引されるパターンマスクとして
は特に限定されないが、例えば素材中にニッケル、コバ
ルト、鉄等の磁性元素を含むものを使用するか、または
ニッケルなどをメッキしたものを使用すると効果的であ
る。
し、磁気吸引性のパターンマスクが磁界によって吸引さ
れることで、基板面とパターンマスクとの間隔を調整す
ることができる。前記間隔が大きいほど色分離精度は悪
くなる。特にパターンピッチが精細になるほどその影響
は大きくなるため、必要に応じてパターンマスクを磁界
で吸引させることが有効である。磁石としては、永久磁
石や電磁石などが適用可能である。その形状や大きさは
特に限定されないが、パターンマスクのパターン面全体
に基板面と垂直方向の吸引力が一様に働くように設計す
る必要がある。磁石で吸引されるパターンマスクとして
は特に限定されないが、例えば素材中にニッケル、コバ
ルト、鉄等の磁性元素を含むものを使用するか、または
ニッケルなどをメッキしたものを使用すると効果的であ
る。
【００１８】基板の表面側に、発光部の膜厚より大きい
膜厚を有し基板面に対し本質的に垂直に立設される絶縁
性のスペーサーが設けられた基板を用いることも効果的
である。例えば磁界によって、パターンマスクと基板と
の間隔が非常に小さくなり、基板とパターンマスクとが
密着するような状態になっても、このスペーサがあれば
発光部の有機薄膜などを傷つけることなくパターニング
を行うことができる。また、陰極形成においてもこのス
ぺーサーの効果で、発光領域の基板とパターンマスクと
が密着しそうな状態になっても電極や有機膜に損傷を与
えずにすむ。このスペーサーは、ブラックマトリクスの
全部または一部を形成していてもよい。スペーサーを用
いる場合には、例えば電極の微細分離はパターンマスク
を用いることなくこのスペーサーを用いて行い、有機Ｅ
Ｌ薄膜の形成に際してのみ本発明の方法によりパターン
マスクを使用してもよい。
膜厚を有し基板面に対し本質的に垂直に立設される絶縁
性のスペーサーが設けられた基板を用いることも効果的
である。例えば磁界によって、パターンマスクと基板と
の間隔が非常に小さくなり、基板とパターンマスクとが
密着するような状態になっても、このスペーサがあれば
発光部の有機薄膜などを傷つけることなくパターニング
を行うことができる。また、陰極形成においてもこのス
ぺーサーの効果で、発光領域の基板とパターンマスクと
が密着しそうな状態になっても電極や有機膜に損傷を与
えずにすむ。このスペーサーは、ブラックマトリクスの
全部または一部を形成していてもよい。スペーサーを用
いる場合には、例えば電極の微細分離はパターンマスク
を用いることなくこのスペーサーを用いて行い、有機Ｅ
Ｌ薄膜の形成に際してのみ本発明の方法によりパターン
マスクを使用してもよい。
【００１９】スペーサーの作製方法や材質は特に限定さ
れないが、フォトリソグラフィ−等を利用して作製する
方法が簡便である。スペーサーの高さは、発光部の膜厚
より厚いことが必要であるが、その高さの上限は、蒸着
物の回り込みによりパターン加工精度が悪くならない程
度とする必要があり、具体的には、０．２〜２００ミク
ロン程度の高さが好ましい。スペーサーはどちらか一方
の電極線と直交した形でストライプ状に形成すれば、発
光部が形成しやすくなる。なお、スペサーは発光部が形
成される部分以外の場所であればどこに形成しても良
く、また必ずしもストライプ状になっていなくても、ま
たライン状になっていなくてもよい。
れないが、フォトリソグラフィ−等を利用して作製する
方法が簡便である。スペーサーの高さは、発光部の膜厚
より厚いことが必要であるが、その高さの上限は、蒸着
物の回り込みによりパターン加工精度が悪くならない程
度とする必要があり、具体的には、０．２〜２００ミク
ロン程度の高さが好ましい。スペーサーはどちらか一方
の電極線と直交した形でストライプ状に形成すれば、発
光部が形成しやすくなる。なお、スペサーは発光部が形
成される部分以外の場所であればどこに形成しても良
く、また必ずしもストライプ状になっていなくても、ま
たライン状になっていなくてもよい。
【００２０】本発明の製造方法が適用できる有機薄膜Ｅ
Ｌデバイスの構成としては、陽極／単層または多層の
正孔注入輸送層／単層または多層の発光層／陰極、陽
極／単層または多層の発光層／単層または多層の電子注
入輸送層／陰極、もしくは陽極／単層または多層の正
孔注入輸送層／単層または多層の発光層／単層または多
層の電子注入輸送層／陰極などいずれでもよく、更に必
要に応じて保護層や界面層などが陰極と陽極の間に挿入
されていてもよい。
Ｌデバイスの構成としては、陽極／単層または多層の
正孔注入輸送層／単層または多層の発光層／陰極、陽
極／単層または多層の発光層／単層または多層の電子注
入輸送層／陰極、もしくは陽極／単層または多層の正
孔注入輸送層／単層または多層の発光層／単層または多
層の電子注入輸送層／陰極などいずれでもよく、更に必
要に応じて保護層や界面層などが陰極と陽極の間に挿入
されていてもよい。
【００２１】マルチカラ−またはフルカラーの有機薄膜
ＥＬデバイスを製造するには、有機ＥＬ発光材料からな
る発光部は、必ず個々に分離する必要がある。一方、電
荷注入輸送層の形成は、発光色ごとに分離しても、或い
は各発光色に対し共通、すなわちベタ膜成膜としてもよ
い。
ＥＬデバイスを製造するには、有機ＥＬ発光材料からな
る発光部は、必ず個々に分離する必要がある。一方、電
荷注入輸送層の形成は、発光色ごとに分離しても、或い
は各発光色に対し共通、すなわちベタ膜成膜としてもよ
い。
【００２２】前記正孔注入輸送層として用いる正孔輸送
材料としては特に限定されないが、例えば、トリアリー
ルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリ
ン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの正孔輸送
材料を既知の高分子媒体に分散した系を用いることがで
きる。前記高分子としては、正孔輸送性を極度に阻害し
ないものが望ましく、例えば、ポリ−（Ｎ−ビニルカル
バゾール）、ポリカーボネート、ポリメチルアクリレー
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン系重合
体、ポリシリレン系重合体、ポリチオフェン、ポリアニ
リン、ポリフェニレンビニレンなどが適用できる。ま
た、正孔注入輸送層は、有機物に限らず例えば正孔伝導
性を有する無機半導体などを用いてもよい。正孔注入輸
送層は単層でも多層でも良く、必要なら陽極に接する側
を正孔注入層、それに隣接する層を正孔輸送層と分離し
ても良い。
材料としては特に限定されないが、例えば、トリアリー
ルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリ
ン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの正孔輸送
材料を既知の高分子媒体に分散した系を用いることがで
きる。前記高分子としては、正孔輸送性を極度に阻害し
ないものが望ましく、例えば、ポリ−（Ｎ−ビニルカル
バゾール）、ポリカーボネート、ポリメチルアクリレー
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン系重合
体、ポリシリレン系重合体、ポリチオフェン、ポリアニ
リン、ポリフェニレンビニレンなどが適用できる。ま
た、正孔注入輸送層は、有機物に限らず例えば正孔伝導
性を有する無機半導体などを用いてもよい。正孔注入輸
送層は単層でも多層でも良く、必要なら陽極に接する側
を正孔注入層、それに隣接する層を正孔輸送層と分離し
ても良い。
【００２３】本発明において、有機薄膜ＥＬデバイスの
発光材料としては特に限定せず公知の有機ＥＬ発光材料
が使用できる。例としては、例えば８−ヒドロキシキノ
リンおよびその誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタ
ジエン誘導体、ジスチリルアリール誘導体、トリアリー
ルアミン誘導体、クマリン系誘導体、キナクリドン誘導
体、ペリレン系誘導体、ポリメチン系誘導体、アントラ
セン誘導体などを挙げることができる。
発光材料としては特に限定せず公知の有機ＥＬ発光材料
が使用できる。例としては、例えば８−ヒドロキシキノ
リンおよびその誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタ
ジエン誘導体、ジスチリルアリール誘導体、トリアリー
ルアミン誘導体、クマリン系誘導体、キナクリドン誘導
体、ペリレン系誘導体、ポリメチン系誘導体、アントラ
セン誘導体などを挙げることができる。
【００２４】本発明においては、必要に応じて電子注入
輸送層を発光部と陰極との間に設けることもできる。電
子注入輸送層の電子輸送材料としては特に限定されるも
のではないが、例えば８−ヒドロキシキノリン金属錯体
およびその誘導体、オキサジアゾール誘導体などが使用
可能である。
輸送層を発光部と陰極との間に設けることもできる。電
子注入輸送層の電子輸送材料としては特に限定されるも
のではないが、例えば８−ヒドロキシキノリン金属錯体
およびその誘導体、オキサジアゾール誘導体などが使用
可能である。
【００２５】有機薄膜ＥＬデバイスの陽極は、正孔を正
孔注入輸送層または発光部に注入する役割を担うもので
あり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが望まし
い。陽極材料の具体例としては、例えば酸化インジウム
錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、亜鉛−インジ
ウム酸化物、金、銀、白金、銅などを挙げることができ
る。
孔注入輸送層または発光部に注入する役割を担うもので
あり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが望まし
い。陽極材料の具体例としては、例えば酸化インジウム
錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、亜鉛−インジ
ウム酸化物、金、銀、白金、銅などを挙げることができ
る。
【００２６】陰極としては、電子注入輸送層または発光
層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好
ましく、特に限定されないが、具体的には例えばインジ
ウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−イ
ンジウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−
アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アル
ミニウム−スカンジウム−リチウム合金などを挙げるこ
とができる。なお、前記の有機薄膜ＥＬデバイスには、
酸素や湿気から守る目的で、金属酸化物、金属硫化物、
金属沸化物などから形成される封止層を設けることが好
ましい。
層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好
ましく、特に限定されないが、具体的には例えばインジ
ウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−イ
ンジウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−
アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アル
ミニウム−スカンジウム−リチウム合金などを挙げるこ
とができる。なお、前記の有機薄膜ＥＬデバイスには、
酸素や湿気から守る目的で、金属酸化物、金属硫化物、
金属沸化物などから形成される封止層を設けることが好
ましい。
【００２７】
【実施例】（実施例１） （パターンマスクの位置決めおよび微動のための駆動・
制御部）図１は本発明の一実施例に関わるパターンマス
ク微動機構の一例を示すブロック図である。先ず操作パ
ネル１をスキャンモードにして前進か後退かを選択す
る。電源７をオンにし、操作パネル１のスタートスイッ
チを押すと、押している間だけ、コントローラ２よりＤ
Ｃサーボドライバ３にパルスが送られモーターが回転す
る。モーター４は、エンコーダー６からなる回転角度セ
ンサーを装備している。そこでスタートスイッチを押し
ている間、パターンマスクを保持したパターンマスク移
動ステージ８が基板に対して移動する。
制御部）図１は本発明の一実施例に関わるパターンマス
ク微動機構の一例を示すブロック図である。先ず操作パ
ネル１をスキャンモードにして前進か後退かを選択す
る。電源７をオンにし、操作パネル１のスタートスイッ
チを押すと、押している間だけ、コントローラ２よりＤ
Ｃサーボドライバ３にパルスが送られモーターが回転す
る。モーター４は、エンコーダー６からなる回転角度セ
ンサーを装備している。そこでスタートスイッチを押し
ている間、パターンマスクを保持したパターンマスク移
動ステージ８が基板に対して移動する。
【００２８】次に電気原点モードでスタートスイッチを
押すと、そこが電気原点となり、インデックスモードの
スタート点となる。操作パネル１をインデックスモード
にすると、コントローラのインデックス（本実施例では
０〜７）に８個設定された値のパルス数だけＤＣサーボ
ドライバ３にパルスが送られモーター軸上で設定パルス
数×１ビット当たりのモーター回転量（本実施例では
０．０１７４ミクロン）＝Ａミクロン分、モーター４が
回転する。この時、前進後退スイッチは無視されてイン
デックス（０〜７）の設定値の±で前進後退が決まる。
過電流モニタ５はモーターが過負荷になった場合に電流
が増加することを利用して、コントローラ２へストップ
信号を出す。このような制御部を備えた有機薄膜ＥＬデ
バイスの製造装置を使って、基板−パターンマスクの位
置決めおよびパターンマスクの微動を行う。
押すと、そこが電気原点となり、インデックスモードの
スタート点となる。操作パネル１をインデックスモード
にすると、コントローラのインデックス（本実施例では
０〜７）に８個設定された値のパルス数だけＤＣサーボ
ドライバ３にパルスが送られモーター軸上で設定パルス
数×１ビット当たりのモーター回転量（本実施例では
０．０１７４ミクロン）＝Ａミクロン分、モーター４が
回転する。この時、前進後退スイッチは無視されてイン
デックス（０〜７）の設定値の±で前進後退が決まる。
過電流モニタ５はモーターが過負荷になった場合に電流
が増加することを利用して、コントローラ２へストップ
信号を出す。このような制御部を備えた有機薄膜ＥＬデ
バイスの製造装置を使って、基板−パターンマスクの位
置決めおよびパターンマスクの微動を行う。
【００２９】（基板およびパターンマスク）基板として
は、５０mm×５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HO
YA-NA40）を用いた。この基板には、Ｙ方向に、幅７０
ミクロン、スペース３０ミクロンでＩＴＯが２４０本ス
トライプ状に形成されている。また基板の四隅には、位
置合わせ用のマーカー（ＩＴＯ）がある。
は、５０mm×５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HO
YA-NA40）を用いた。この基板には、Ｙ方向に、幅７０
ミクロン、スペース３０ミクロンでＩＴＯが２４０本ス
トライプ状に形成されている。また基板の四隅には、位
置合わせ用のマーカー（ＩＴＯ）がある。
【００３０】パターンマスクは銅製で表面がニッケルメ
ッキされており、メッキ部分を含めて、厚さは３４ミク
ロンである。図２に示すように、このパターンマスクの
パターン孔はＸ（長さ）＝２８０ミクロン、Ｙ（幅）＝
８０ミクロンで、Ｘ方向のスペースが６２０ミクロン、
Ｙ方向のスペースが２２０ミクロンとされた長方形のサ
ブピクセルを形成している。
ッキされており、メッキ部分を含めて、厚さは３４ミク
ロンである。図２に示すように、このパターンマスクの
パターン孔はＸ（長さ）＝２８０ミクロン、Ｙ（幅）＝
８０ミクロンで、Ｘ方向のスペースが６２０ミクロン、
Ｙ方向のスペースが２２０ミクロンとされた長方形のサ
ブピクセルを形成している。
【００３１】このパターン孔は、図２に示すように、Ｘ
方向に２０ミクロンの間隙を隔てて隣合うパターン孔
が、Ｙ方向に１ピクセル（幅８０ミクロン＋スペース２
０ミクロン＝１００ミクロン）分ずれて配列されている
ので、このパターンマスクをＹ方向に１００ミクロンづ
つ２回微動させることにより、３色の発光部を分離して
形成することが可能になる。また、パターンマスクの四
隅の所定位置には、ガラス基板と同じ形の位置合わせ用
のマーカー（孔）が形成されている。
方向に２０ミクロンの間隙を隔てて隣合うパターン孔
が、Ｙ方向に１ピクセル（幅８０ミクロン＋スペース２
０ミクロン＝１００ミクロン）分ずれて配列されている
ので、このパターンマスクをＹ方向に１００ミクロンづ
つ２回微動させることにより、３色の発光部を分離して
形成することが可能になる。また、パターンマスクの四
隅の所定位置には、ガラス基板と同じ形の位置合わせ用
のマーカー（孔）が形成されている。
【００３２】（発光部の形成）図２のパターンマスクを
マスクホルダーに固定し、成膜装置内に設置した。次に
前記のＩＴＯ付きガラス基板を、基板ホルダーに固定
し、成膜装置内に予めセットしたパターンマスク上に配
置した。パターンマスクとこの基板との位置合わせ（マ
ーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動した顕
微鏡を設置し、モニター上で監視しながら行った。位置
合わせの際、基板の移動はマイクロメーターによる粗動
機構を、またパターンマスクの微動にはパルスモーター
による前記微動制御機構を用いた。基板とマスクとの間
隔はマイクロメーターを用いて５０ミクロンに設定し
た。
マスクホルダーに固定し、成膜装置内に設置した。次に
前記のＩＴＯ付きガラス基板を、基板ホルダーに固定
し、成膜装置内に予めセットしたパターンマスク上に配
置した。パターンマスクとこの基板との位置合わせ（マ
ーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動した顕
微鏡を設置し、モニター上で監視しながら行った。位置
合わせの際、基板の移動はマイクロメーターによる粗動
機構を、またパターンマスクの微動にはパルスモーター
による前記微動制御機構を用いた。基板とマスクとの間
隔はマイクロメーターを用いて５０ミクロンに設定し
た。
【００３３】有機ＥＬ発光材料をモリブテンボートに詰
めて、ロードロック式の蒸発源に設置し、１．０×１０
-4Paの真空下、先ず第１の発光材料を基板真下（基板中
心−蒸発源間角度：０度）から０．２〜０．５nm/sの成
膜速度で厚さが５０nmとなるように真空蒸着し、第１発
光部の配列を形成した。
めて、ロードロック式の蒸発源に設置し、１．０×１０
-4Paの真空下、先ず第１の発光材料を基板真下（基板中
心−蒸発源間角度：０度）から０．２〜０．５nm/sの成
膜速度で厚さが５０nmとなるように真空蒸着し、第１発
光部の配列を形成した。
【００３４】次にパターンマスクをＹ方向に１００ミク
ロン移動し、１．０×１０-4Paの真空下、第２の発光材
料を基板真下から０．２〜０．５nm/sの成膜速度で厚さ
が５０nmとなるように真空蒸着し、第２発光部の配列を
形成した。
ロン移動し、１．０×１０-4Paの真空下、第２の発光材
料を基板真下から０．２〜０．５nm/sの成膜速度で厚さ
が５０nmとなるように真空蒸着し、第２発光部の配列を
形成した。
【００３５】更に、パターンマスクをＹ方向に１００ミ
クロン移動し、１．０×１０-4Paの真空下、第３の発光
材料を基板真下から０．２〜０．５nm/sの成膜速度で厚
さが５０nmとなるように真空蒸着し、第３発光部の配列
を形成した。
クロン移動し、１．０×１０-4Paの真空下、第３の発光
材料を基板真下から０．２〜０．５nm/sの成膜速度で厚
さが５０nmとなるように真空蒸着し、第３発光部の配列
を形成した。
【００３６】前記のように作製した基板上の発光部の配
列状態を図３に示す。図３から、第１〜第３の発光部が
Ｙ方向に順次に整列し、かつ全ての発光部が基板のＸ方
向に延びるＩＴＯライン上に整列していることがわかわ
かる（図は基板の一部を示している）。顕微鏡観察の結
果、Ｘ方向、Ｙ方向の発光部の規定値からのずれはそれ
ぞれ最大でも数ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびス
ペース（Ｌ／Ｓ＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち
１００ミクロンピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
本実施例１の結果は、図１のブロック図に示すような、
パルスモーターによるパターンマスク微動機構および基
板位置調整機構を共に備えた本発明の有機薄膜ＥＬデバ
イスの製造方法によってはじめて達成されたものであ
り、この結果から、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製
造方法によって、基板とパターンマスクとの精密な位置
決め、および精密なパターンマスクの微動が可能となっ
たことが実証できる。
列状態を図３に示す。図３から、第１〜第３の発光部が
Ｙ方向に順次に整列し、かつ全ての発光部が基板のＸ方
向に延びるＩＴＯライン上に整列していることがわかわ
かる（図は基板の一部を示している）。顕微鏡観察の結
果、Ｘ方向、Ｙ方向の発光部の規定値からのずれはそれ
ぞれ最大でも数ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびス
ペース（Ｌ／Ｓ＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち
１００ミクロンピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
本実施例１の結果は、図１のブロック図に示すような、
パルスモーターによるパターンマスク微動機構および基
板位置調整機構を共に備えた本発明の有機薄膜ＥＬデバ
イスの製造方法によってはじめて達成されたものであ
り、この結果から、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製
造方法によって、基板とパターンマスクとの精密な位置
決め、および精密なパターンマスクの微動が可能となっ
たことが実証できる。
【００３７】（実施例２） （基板およびパターンマスク）基板としては、５０mm×
５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HOYA-NA40）を
用いた。この基板には、ＩＴＯが形成されていない。パ
ターンマスクは銅製で表面がニッケルメッキされており
厚さは３４ミクロンである。図４に示すように、このパ
ターンマスクには、Ｘ＝１２０ミクロン幅、Ｙ＝３５ミ
クロン幅で、Ｙ方向スペース９５ミクロンの長方形のサ
ブピクセル形成用のパターン孔が形成されている。
５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HOYA-NA40）を
用いた。この基板には、ＩＴＯが形成されていない。パ
ターンマスクは銅製で表面がニッケルメッキされており
厚さは３４ミクロンである。図４に示すように、このパ
ターンマスクには、Ｘ＝１２０ミクロン幅、Ｙ＝３５ミ
クロン幅で、Ｙ方向スペース９５ミクロンの長方形のサ
ブピクセル形成用のパターン孔が形成されている。
【００３８】このパターンマスクは、Ｙ方向に４０ミク
ロンづつ２回微動させることで、幅３５ミクロン、スペ
ース５ミクロンの３種類の発光部を分離することが可能
である。また、マスクの所定四箇所にはガラス基板と同
じ形の位置合わせ用のマーカー（穴）が形成されてい
る。
ロンづつ２回微動させることで、幅３５ミクロン、スペ
ース５ミクロンの３種類の発光部を分離することが可能
である。また、マスクの所定四箇所にはガラス基板と同
じ形の位置合わせ用のマーカー（穴）が形成されてい
る。
【００３９】（発光部の形成）実施例２において、発光
部の形成は実施例１と同様に行った。図５に示すよう
に、幅３５ミクロンのマスクをＹ方向に４０ミクロンず
つ動させた場合、幅約３５ミクロンで、スペース約５ミ
クロンの発光部の分離がほぼ達成できている。従って、
ＩＴＯ幅３０ミクロン程度のライン上に幅３５ミクロン
の発光部を形成することは可能であることがわかる。本
実施例２の結果は、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製
造方法により、数十ミクロンピッチの発光部（サブピク
セル）の形成が可能であることを示している。
部の形成は実施例１と同様に行った。図５に示すよう
に、幅３５ミクロンのマスクをＹ方向に４０ミクロンず
つ動させた場合、幅約３５ミクロンで、スペース約５ミ
クロンの発光部の分離がほぼ達成できている。従って、
ＩＴＯ幅３０ミクロン程度のライン上に幅３５ミクロン
の発光部を形成することは可能であることがわかる。本
実施例２の結果は、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製
造方法により、数十ミクロンピッチの発光部（サブピク
セル）の形成が可能であることを示している。
【００４０】（実施例３） （基板およびパターンマスク）基板およびパターンマス
クは実施例１と同様のものを用いた。 （発光部の形成）実施例３の発光部形成における実施例
１との違いは、基板の裏面側に可動式の電磁石を設置
し、蒸着時に電磁石をオンにし、パターンマスクを微動
させるときは電磁石をオフにすることである。また、発
光材料を蒸着する際に、蒸発源を基板真下に設置しない
場合を想定して、基板−蒸発源間の角度を２０度とし
た。
クは実施例１と同様のものを用いた。 （発光部の形成）実施例３の発光部形成における実施例
１との違いは、基板の裏面側に可動式の電磁石を設置
し、蒸着時に電磁石をオンにし、パターンマスクを微動
させるときは電磁石をオフにすることである。また、発
光材料を蒸着する際に、蒸発源を基板真下に設置しない
場合を想定して、基板−蒸発源間の角度を２０度とし
た。
【００４１】図２のパターンマスクをマスクホルダーに
設置し、成膜装置内に設置した。次にＩＴＯ付きガラス
基板を基板ホルダーに設置し、成膜装置内に予めセット
してある前記パターンマスク上に設置した。パターンマ
スクとＩＴＯ基板との位置合わせ（マーカー目合わせ）
は、基板上部にモニターと連動した顕微鏡を設置し、モ
ニター上で確認しながら行った。
設置し、成膜装置内に設置した。次にＩＴＯ付きガラス
基板を基板ホルダーに設置し、成膜装置内に予めセット
してある前記パターンマスク上に設置した。パターンマ
スクとＩＴＯ基板との位置合わせ（マーカー目合わせ）
は、基板上部にモニターと連動した顕微鏡を設置し、モ
ニター上で確認しながら行った。
【００４２】発光材料をモリブテンボートに詰めロード
ロック式の蒸発源に設置した。先ず１．０×１０-4Paの
真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度に設定し、また
前記電磁石をオンにして、第１の発光材料を０．２〜
０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの第１
発光部を形成した。
ロック式の蒸発源に設置した。先ず１．０×１０-4Paの
真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度に設定し、また
前記電磁石をオンにして、第１の発光材料を０．２〜
０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの第１
発光部を形成した。
【００４３】次に電磁石をオフにし、パターンマスクを
Ｙ方向に１００ミクロン移動した後、再び電磁石をオン
にし、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角
度を２０度とし、蒸発源位置を発光部１とは変えて、第
２の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸
着し、厚さ５０nmの第２発光部を形成した。
Ｙ方向に１００ミクロン移動した後、再び電磁石をオン
にし、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角
度を２０度とし、蒸発源位置を発光部１とは変えて、第
２の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸
着し、厚さ５０nmの第２発光部を形成した。
【００４４】再び電磁石をオフにし、パターンマスクを
Ｙ方向に更に１００ミクロン移動した後、電磁石をオン
にし、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角
度を２０度とし、蒸発源位置を発光部１および発光部２
とは変えて、第３の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成
膜速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの第３発光部を形成し
た。
Ｙ方向に更に１００ミクロン移動した後、電磁石をオン
にし、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角
度を２０度とし、蒸発源位置を発光部１および発光部２
とは変えて、第３の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成
膜速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの第３発光部を形成し
た。
【００４５】前記のように作製したＩＴＯ付き基板上の
発光部の配列状態を図６に示す。図６から、第１〜第３
の発光部がいずれもＩＴＯライン上に整列していること
がわかる（図６は基板の一部を示している）。顕微鏡観
察の結果、発光部のＸ方向、Ｙ方向のずれは最大でも数
ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびスペース（Ｌ／Ｓ
＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち１００ミクロン
ピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
発光部の配列状態を図６に示す。図６から、第１〜第３
の発光部がいずれもＩＴＯライン上に整列していること
がわかる（図６は基板の一部を示している）。顕微鏡観
察の結果、発光部のＸ方向、Ｙ方向のずれは最大でも数
ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびスペース（Ｌ／Ｓ
＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち１００ミクロン
ピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
【００４６】（参照例１）基板裏面側に電磁石を設置し
ない以外は実施例３と同様に発光部を形成した。ここに
作製したＩＴＯ付き基板上の発光部の配列状態を図７に
示す。この場合、図７に示すようにＸ方向、Ｙ方向共に
最大数十ミクロンのずれが生じていた。また、発光部同
士が重なっている状態も観察された。更に、ＩＴＯから
大きく外れている部分もあり、本参照例１の条件では発
光部の微細分離はできなかった。
ない以外は実施例３と同様に発光部を形成した。ここに
作製したＩＴＯ付き基板上の発光部の配列状態を図７に
示す。この場合、図７に示すようにＸ方向、Ｙ方向共に
最大数十ミクロンのずれが生じていた。また、発光部同
士が重なっている状態も観察された。更に、ＩＴＯから
大きく外れている部分もあり、本参照例１の条件では発
光部の微細分離はできなかった。
【００４７】前記のように基板裏面側に磁石を設置しな
かった参照例１では、発光部の配列がＩＴＯラインから
大きく外れていたのに対して、基板裏面側に磁石を設置
した本実施例３の結果は、基板−蒸発源間の角度が２０
度と大きい場合（蒸発源を基板真下に設置しない場合）
でも、磁界によって基板とパターンマスクとが密着する
ので、目的の位置に発光部が形成できることを示してい
る。
かった参照例１では、発光部の配列がＩＴＯラインから
大きく外れていたのに対して、基板裏面側に磁石を設置
した本実施例３の結果は、基板−蒸発源間の角度が２０
度と大きい場合（蒸発源を基板真下に設置しない場合）
でも、磁界によって基板とパターンマスクとが密着する
ので、目的の位置に発光部が形成できることを示してい
る。
【００４８】（実施例４）実施例１で用いたストライプ
状にＩＴＯが形成された基板に、ＩＴＯと直交する幅２
０ミクロン、高さ５ミクロン、Ｘ方向ピッチ３００ミク
ロンのストライプ状のスぺーサーをフォトリソグラフィ
ーのレジストにより形成した。図２のパターンマスクを
マスクホルダーに設置し、成膜装置内に設置した。次に
前記スペーサーを設けたＩＴＯガラス基板を基板ホルダ
ーに設置し、成膜装置内に予めセットしてある前記のパ
ターンマスク上に設置した。
状にＩＴＯが形成された基板に、ＩＴＯと直交する幅２
０ミクロン、高さ５ミクロン、Ｘ方向ピッチ３００ミク
ロンのストライプ状のスぺーサーをフォトリソグラフィ
ーのレジストにより形成した。図２のパターンマスクを
マスクホルダーに設置し、成膜装置内に設置した。次に
前記スペーサーを設けたＩＴＯガラス基板を基板ホルダ
ーに設置し、成膜装置内に予めセットしてある前記のパ
ターンマスク上に設置した。
【００４９】パターンマスクとＩＴＯ基板の位置合わせ
（マーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動し
た顕微鏡を設置し、モニター上で確認しながら行った。
発光材料をモリブテンボートに詰めロードロック式の蒸
発源に設置した。基板裏面側に可動式の電磁石を設置
し、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度
を２０度に設定し、また前記電磁石をオンにして、第１
の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着
し、厚さ５０nmの第１発光部を形成した。
（マーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動し
た顕微鏡を設置し、モニター上で確認しながら行った。
発光材料をモリブテンボートに詰めロードロック式の蒸
発源に設置した。基板裏面側に可動式の電磁石を設置
し、１．０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度
を２０度に設定し、また前記電磁石をオンにして、第１
の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着
し、厚さ５０nmの第１発光部を形成した。
【００５０】次に、電磁石をオンにしたまま、パターン
マスクをＹ方向に１００ミクロン移動した後、１．０×
１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度と
し、蒸発源位置を発光部１とは変えて、第２の発光材料
を、０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着し、厚さ
５０nmの第２発光部を形成した。
マスクをＹ方向に１００ミクロン移動した後、１．０×
１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度と
し、蒸発源位置を発光部１とは変えて、第２の発光材料
を、０．２〜０．５nm/sの成膜速度で真空蒸着し、厚さ
５０nmの第２発光部を形成した。
【００５１】更に、電磁石をオンにしたまま、パターン
マスクをＹ方向に更に１００ミクロン移動した後、１．
０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度
とし、蒸発源位置を発光部１および発光部２とは変え
て、第３の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で
真空蒸着し、厚さ５０nmの第３発光部を形成した。
マスクをＹ方向に更に１００ミクロン移動した後、１．
０×１０-4Paの真空下、基板−蒸発源間の角度を２０度
とし、蒸発源位置を発光部１および発光部２とは変え
て、第３の発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜速度で
真空蒸着し、厚さ５０nmの第３発光部を形成した。
【００５２】前記のように作製したＩＴＯ付き基板の発
光部配列状態を観察した結果、ＩＴＯライン上に第１〜
第３発光部が整列していることがわかった。顕微鏡観察
の結果、Ｘ方向、Ｙ方向のずれはそれぞれ最大でも数ミ
クロンであり、ＩＴＯラインおよびスペース（Ｌ／Ｓ＝
７０ミクロン／３０ミクロンすなわち１００ミクロンピ
ッチ）の許容範囲内に収まっていた。また、発光部表面
に損傷は全く見られなかった。
光部配列状態を観察した結果、ＩＴＯライン上に第１〜
第３発光部が整列していることがわかった。顕微鏡観察
の結果、Ｘ方向、Ｙ方向のずれはそれぞれ最大でも数ミ
クロンであり、ＩＴＯラインおよびスペース（Ｌ／Ｓ＝
７０ミクロン／３０ミクロンすなわち１００ミクロンピ
ッチ）の許容範囲内に収まっていた。また、発光部表面
に損傷は全く見られなかった。
【００５３】（参照例２）ＩＴＯ基板にスペーサーを設
けないで、実施例４と同様に電磁石をオンにしたまま、
第１〜第３発光部の形成を行った。本参照例２で得られ
た発光部を顕微鏡観察したところ、配列は良好であった
が発光部表面の一部に損傷が観察された。
けないで、実施例４と同様に電磁石をオンにしたまま、
第１〜第３発光部の形成を行った。本参照例２で得られ
た発光部を顕微鏡観察したところ、配列は良好であった
が発光部表面の一部に損傷が観察された。
【００５４】前記のようにＩＴＯ基板にスペーサーを設
けなかった参照例２では発光部の配列は良好であったが
その表面に損傷が見られたのに対して、本実施例４の結
果は、ＩＴＯ基板にスペーサーを設けたことにより、磁
界で基板とパターンマスクとを密接させたままパターン
マスクを移動しても、発光部を損傷させないことがわか
った。
けなかった参照例２では発光部の配列は良好であったが
その表面に損傷が見られたのに対して、本実施例４の結
果は、ＩＴＯ基板にスペーサーを設けたことにより、磁
界で基板とパターンマスクとを密接させたままパターン
マスクを移動しても、発光部を損傷させないことがわか
った。
【００５５】（実施例５） （基板およびパターンマスク）基板としては、５０mm×
５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HOYA-NA40）を
用いた。この基板にはＩＴＯが形成されていない。パタ
ーンマスクは銅製で表面がニッケルメッキされており、
厚さは３４ミクロンである。図８に示すように、このパ
ターンマスクは、Ｘ＝３０ミクロン幅、Ｙ＝３０ミクロ
ン幅で、Ｘ，Ｙ方向スペース８５ミクロンの正方形のサ
ブピクセル形成用のパターン孔（開口部）が形成されて
いる。このパターンマスクは、ＸおよびＹ方向の両方向
に所定の距離だけ動かすことで微細パターニングが可能
となる。
５０mm×１．１mmの無アルカリガラス（HOYA-NA40）を
用いた。この基板にはＩＴＯが形成されていない。パタ
ーンマスクは銅製で表面がニッケルメッキされており、
厚さは３４ミクロンである。図８に示すように、このパ
ターンマスクは、Ｘ＝３０ミクロン幅、Ｙ＝３０ミクロ
ン幅で、Ｘ，Ｙ方向スペース８５ミクロンの正方形のサ
ブピクセル形成用のパターン孔（開口部）が形成されて
いる。このパターンマスクは、ＸおよびＹ方向の両方向
に所定の距離だけ動かすことで微細パターニングが可能
となる。
【００５６】（発光部の形成）図８のパターンマスクを
マスクホルダーに設置し、成膜装置内に設置した。ガラ
ス基板を基板ホルダーに設置し、成膜装置内に予めセッ
トしてある前記パターンマスク上に設置した。パターン
マスクと基板との位置合わせ（マーカー目合わせ）およ
びパターンマスク微動の方法は実施例１と同様である。
マスクホルダーに設置し、成膜装置内に設置した。ガラ
ス基板を基板ホルダーに設置し、成膜装置内に予めセッ
トしてある前記パターンマスク上に設置した。パターン
マスクと基板との位置合わせ（マーカー目合わせ）およ
びパターンマスク微動の方法は実施例１と同様である。
【００５７】発光材料をモリブテンボートに詰めロード
ロック式の蒸発源に設置し、１．０×１０-4Paの真空
下、基板真下から発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜
速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの発光部を形成する操作
を、パターンマスクをＸ方向およびＹ方向に微動させな
がら９種類の発光材料を用いて下記のように繰り返し、
図９に示す第１〜第９発光部の配列を形成した。先ず第
１発光部を右列下（原点）に形成した。次にＹ方向に
（図中では上に向かって）３３ミクロンずつ微動して蒸
着し、順次第２、第３発光部を形成し、右列（１列目）
を完成させる。次に、パターンマスクをＹ方向に逆行さ
せて原点位置まで戻した後、Ｘ方向に３３ミクロン移動
（図９では左側）させ、中列（２列目）下に移動し、第
４発光部を形成する。同様にＹ方向（上に向かって）に
３３ミクロンずつ移動して蒸着し、順次第５、第６発光
部を形成する。同様にパターンマスクをＹ方向に逆行さ
せて第４発光部の位置に戻した後、Ｘ方向（図９では左
側）に３３ミクロン移動し、第７発光部を形成する。同
様にＹ方向（上に向かって）に３３ミクロンずつ移動
し、順次第８、第９発光部を形成し、左列（３列目）を
完成させる。
ロック式の蒸発源に設置し、１．０×１０-4Paの真空
下、基板真下から発光材料を０．２〜０．５nm/sの成膜
速度で真空蒸着し、厚さ５０nmの発光部を形成する操作
を、パターンマスクをＸ方向およびＹ方向に微動させな
がら９種類の発光材料を用いて下記のように繰り返し、
図９に示す第１〜第９発光部の配列を形成した。先ず第
１発光部を右列下（原点）に形成した。次にＹ方向に
（図中では上に向かって）３３ミクロンずつ微動して蒸
着し、順次第２、第３発光部を形成し、右列（１列目）
を完成させる。次に、パターンマスクをＹ方向に逆行さ
せて原点位置まで戻した後、Ｘ方向に３３ミクロン移動
（図９では左側）させ、中列（２列目）下に移動し、第
４発光部を形成する。同様にＹ方向（上に向かって）に
３３ミクロンずつ移動して蒸着し、順次第５、第６発光
部を形成する。同様にパターンマスクをＹ方向に逆行さ
せて第４発光部の位置に戻した後、Ｘ方向（図９では左
側）に３３ミクロン移動し、第７発光部を形成する。同
様にＹ方向（上に向かって）に３３ミクロンずつ移動
し、順次第８、第９発光部を形成し、左列（３列目）を
完成させる。
【００５８】図９に示すように、パターンマスクをＸお
よびＹ方向にそれぞれ３３ミクロンずつ移動させた場
合、幅約３０ミクロンで、スペース約３ミクロンの発光
部の形成と分離とが達成された。本実施例５の結果は、
本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法により、トリ
オピクセルピッチで１００ミクロン以下、サブピクセル
ピッチで数十ミクロンの発光部の分離配列が形成できる
ことを示している。従って、数十ミクロン単位の発光部
（サブピクセル）の形成が可能であり、青、赤、緑色発
光部を並べることでトリオピッチで百ミクロン以下の高
精細フルカラー有機薄膜ＥＬディスプレイの製造が可能
であることを示すものである。
よびＹ方向にそれぞれ３３ミクロンずつ移動させた場
合、幅約３０ミクロンで、スペース約３ミクロンの発光
部の形成と分離とが達成された。本実施例５の結果は、
本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法により、トリ
オピクセルピッチで１００ミクロン以下、サブピクセル
ピッチで数十ミクロンの発光部の分離配列が形成できる
ことを示している。従って、数十ミクロン単位の発光部
（サブピクセル）の形成が可能であり、青、赤、緑色発
光部を並べることでトリオピッチで百ミクロン以下の高
精細フルカラー有機薄膜ＥＬディスプレイの製造が可能
であることを示すものである。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明による有機薄
膜ＥＬデバイスの製造方法によると、真空チャンバー内
のパターンマスクを、本発明のパルスモーターを使った
精密微動機構によって移動させることができるので、基
板とパターンマスクとの正確な位置決めが簡易になり、
またパターンマスクの微動は、パルスモーターのパルス
数に応じた制御によるため、数十ミクロンピッチといっ
た微小ピッチの発光部の形成が可能になる。更に、これ
らの製造方法を、有機薄膜ＥＬディスプレイの製造過程
に適用すれば、発光部ピッチが従来知られているカラー
有機ＥＬディスプレイの試作例の発光部ピッチの１／３
程度になり、トリオピッチで百ミクロン以下、サブピク
セルピッチで数十ミクロンといった高精細の発光部を有
する有機ＥＬディスプレイが製造できるようになる。
膜ＥＬデバイスの製造方法によると、真空チャンバー内
のパターンマスクを、本発明のパルスモーターを使った
精密微動機構によって移動させることができるので、基
板とパターンマスクとの正確な位置決めが簡易になり、
またパターンマスクの微動は、パルスモーターのパルス
数に応じた制御によるため、数十ミクロンピッチといっ
た微小ピッチの発光部の形成が可能になる。更に、これ
らの製造方法を、有機薄膜ＥＬディスプレイの製造過程
に適用すれば、発光部ピッチが従来知られているカラー
有機ＥＬディスプレイの試作例の発光部ピッチの１／３
程度になり、トリオピッチで百ミクロン以下、サブピク
セルピッチで数十ミクロンといった高精細の発光部を有
する有機ＥＬディスプレイが製造できるようになる。
【図１】 本発明の実施例１〜実施例４に用いたパター
ンマスク精密移動機構の制御部のブロック図である。
ンマスク精密移動機構の制御部のブロック図である。
【図２】 本発明の実施例１、実施例３および実施例４
に用いた有機発光部を分離するためのパターンマスク図
である。寸法数字の単位はミクロンである。
に用いた有機発光部を分離するためのパターンマスク図
である。寸法数字の単位はミクロンである。
【図３】 図２のパターンマスクを微動させることによ
って得られた、実施例１の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
って得られた、実施例１の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
【図４】 本発明の実施例２に用いた有機発光部を分離
するためのパターンマスク図である。寸法数字の単位は
ミクロンである。
するためのパターンマスク図である。寸法数字の単位は
ミクロンである。
【図５】 図４のパターンマスクを微動させることによ
って得られた、実施例２の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
って得られた、実施例２の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
【図６】 図２のパターンマスクを微動させ、成膜時に
磁界によりパターンマスクと基板とを密着させた場合
の、本発明の実施例３で得られた有機発光部の分離例を
示す発光部配列図である。ＩＴＯおよび発光部のピッチ
サイズは、図３と同様である。
磁界によりパターンマスクと基板とを密着させた場合
の、本発明の実施例３で得られた有機発光部の分離例を
示す発光部配列図である。ＩＴＯおよび発光部のピッチ
サイズは、図３と同様である。
【図７】 比較例１の方法で有機発光部を形成した場合
の発光部配列図である。ＩＴＯのピッチサイズは、図７
と同様である。
の発光部配列図である。ＩＴＯのピッチサイズは、図７
と同様である。
【図８】 本発明の実施例５に用いた有機発光部を分離
するためのパターンマスク図である。寸法数字の単位は
ミクロンである。
するためのパターンマスク図である。寸法数字の単位は
ミクロンである。
【図９】 図５のパターンマスクを微動させることによ
って得られた、実施例５の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
って得られた、実施例５の有機発光部の微細分離例を示
す発光部配列図である。数字の単位はミクロンである。
１ 操作パネル ２ コントローラ ３ ＤＣサーボドライバ ４ Ｘ軸またはＹ軸モーター ５ 過電流モニタ ６ エンコーダー ７ ＤＣ電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年４月９日（１９９９．４．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明が提供する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法は、
パターン加工されたパターンマスクを、パルス制御モー
ターにより制御駆動されてパターン面内で直交するＸ，
Ｙ方向にそれぞれ独立に微動し得るパターンマスク移動
ステージに装着し、前記基板を、この基板とパターンマ
スクとの距離および煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、
基板とパターンマスクとの回転角を調整する回転手段
と、基板を前記Ｙ軸方向に移動させかつ微調整し得るＹ
軸移動手段とを備えた基板移動ステージに装着し、前記
基板とパターンマスクとを間隔をあけて重ね、前記の基
板移動ステージを調整して前記基板とパターンマスクと
の最初の位置合わせを行い、前記パターンを通して発光
部材料を基板面に蒸着し、次いで、前記パターンマスク
移動ステージを基板と平行に微動させてパターンマスク
のパターンを基板面の非蒸着部に移動した後に発光部材
料を基板面に蒸着することにより、基板面上に前記発光
部の配列を形成することを特徴とする。
本発明が提供する有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法は、
パターン加工されたパターンマスクを、パルス制御モー
ターにより制御駆動されてパターン面内で直交するＸ，
Ｙ方向にそれぞれ独立に微動し得るパターンマスク移動
ステージに装着し、前記基板を、この基板とパターンマ
スクとの距離および煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、
基板とパターンマスクとの回転角を調整する回転手段
と、基板を前記Ｙ軸方向に移動させかつ微調整し得るＹ
軸移動手段とを備えた基板移動ステージに装着し、前記
基板とパターンマスクとを間隔をあけて重ね、前記の基
板移動ステージを調整して前記基板とパターンマスクと
の最初の位置合わせを行い、前記パターンを通して発光
部材料を基板面に蒸着し、次いで、前記パターンマスク
移動ステージを基板と平行に微動させてパターンマスク
のパターンを基板面の非蒸着部に移動した後に発光部材
料を基板面に蒸着することにより、基板面上に前記発光
部の配列を形成することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】前記本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの製造
方法においては、ガラスなどからなる基板を支持する基
板移動ステージが、基板とパターンマスクとの距離およ
び煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板とパターンマ
スクとの回転角を調整する回転手段と、基板を前記Ｙ軸
方向に移動させかつ微調整するＹ軸移動手段とを備えて
いることによって、基板とパターンマスク間の距離や傾
きの微調整が可能となり、蒸発源と基板の角度の誤差か
ら生じるパターンのズレを抑えることが容易になり、基
板とパターンマスクとの相対的な配置を最適に調整でき
ると共に、位置合わせによって最初の蒸着を行う基点を
正確に設定することができる。一方、パターンマスクを
支持するパターンマスク移動ステージは、パルス制御モ
ーターによりパターン面内で直交するＸ，Ｙ方向にそれ
ぞれ独立にかつ精密に微動できるので、前記基点におい
て最初の蒸着を行った後に、パターンマスク移動ステー
ジを微動させてパターンマスクのパターンを基板面の非
蒸着面に移動させて精密に位置決めを行った後に発光部
材料を基板面に蒸着し、この操作を必要回数だけ繰り返
すことにより、基板サイズや、パターンの大きさや形が
異なっても、パターンマスクの移動量を正確に制御で
き、数十ミクロンピッチの高精細化が可能となるばかり
でなく、歩留まりの高い有機薄膜ＥＬデバイスの製造が
可能となる。
方法においては、ガラスなどからなる基板を支持する基
板移動ステージが、基板とパターンマスクとの距離およ
び煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板とパターンマ
スクとの回転角を調整する回転手段と、基板を前記Ｙ軸
方向に移動させかつ微調整するＹ軸移動手段とを備えて
いることによって、基板とパターンマスク間の距離や傾
きの微調整が可能となり、蒸発源と基板の角度の誤差か
ら生じるパターンのズレを抑えることが容易になり、基
板とパターンマスクとの相対的な配置を最適に調整でき
ると共に、位置合わせによって最初の蒸着を行う基点を
正確に設定することができる。一方、パターンマスクを
支持するパターンマスク移動ステージは、パルス制御モ
ーターによりパターン面内で直交するＸ，Ｙ方向にそれ
ぞれ独立にかつ精密に微動できるので、前記基点におい
て最初の蒸着を行った後に、パターンマスク移動ステー
ジを微動させてパターンマスクのパターンを基板面の非
蒸着面に移動させて精密に位置決めを行った後に発光部
材料を基板面に蒸着し、この操作を必要回数だけ繰り返
すことにより、基板サイズや、パターンの大きさや形が
異なっても、パターンマスクの移動量を正確に制御で
き、数十ミクロンピッチの高精細化が可能となるばかり
でなく、歩留まりの高い有機薄膜ＥＬデバイスの製造が
可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】前記において、パルス制御モーターは、フ
ィードバック系を内蔵するデジタル入力指令（インクリ
メンタル指令）方式によって駆動制御されることが好ま
しい。パルス制御モーターで行うパターンマスクの位置
制御および速度制御は、フィードバック系を内蔵するデ
ジタル入力指令（インクリメンタル指令）方式により前
記パルス制御モーターを制御することことで、精度を飛
躍的に向上させることができる。
ィードバック系を内蔵するデジタル入力指令（インクリ
メンタル指令）方式によって駆動制御されることが好ま
しい。パルス制御モーターで行うパターンマスクの位置
制御および速度制御は、フィードバック系を内蔵するデ
ジタル入力指令（インクリメンタル指令）方式により前
記パルス制御モーターを制御することことで、精度を飛
躍的に向上させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】このパルス制御モーターは、インクリメン
タル指令方式のパルスエンコーダーからなる回転角度セ
ンサーを備えてなることが好ましい。前記パルス制御モ
ーターを駆動する際に、インクリメンタル方式のパルス
エンコーダーからなる回転角度センサーを備えた系を用
いれば、より精度の高いパターンマスク微動が可能とな
る。
タル指令方式のパルスエンコーダーからなる回転角度セ
ンサーを備えてなることが好ましい。前記パルス制御モ
ーターを駆動する際に、インクリメンタル方式のパルス
エンコーダーからなる回転角度センサーを備えた系を用
いれば、より精度の高いパターンマスク微動が可能とな
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】このパターンマスク移動ステージのパター
ンマスク微動機構は、基板との位置合わせおよび発光部
を微細分離するための、パルス制御モーターで駆動され
る移動量調整機能を有する。このパルス制御モーターで
行うパターンマスク微動コントローラーは、速度フィー
ドバック系を内蔵するデジタル入力（インクリメンタ
ル）指令による速度および位置のフィ−ドバック制御が
可能とされる。前記の制御装置は、各種直流サーボモー
ターを制御するために設計された、インクリメンタル指
令入力方式のデジタルコントロールユニットからなる。
本制御装置を用いることにより、指令入力パルスの速度
（パルスレート）に比例してモーターの速度を、またパ
ルス数に比例してモーターの回転量（回転角度）による
位置制御を行うことができる。モーターには回転角度セ
ンサーとして、インクリメンタル方式のパルスエンコー
ダーを備えている。このエンコーダーの分解能１パルス
分に相当するモーター回転角が１ビットの指令となる。
ンマスク微動機構は、基板との位置合わせおよび発光部
を微細分離するための、パルス制御モーターで駆動され
る移動量調整機能を有する。このパルス制御モーターで
行うパターンマスク微動コントローラーは、速度フィー
ドバック系を内蔵するデジタル入力（インクリメンタ
ル）指令による速度および位置のフィ−ドバック制御が
可能とされる。前記の制御装置は、各種直流サーボモー
ターを制御するために設計された、インクリメンタル指
令入力方式のデジタルコントロールユニットからなる。
本制御装置を用いることにより、指令入力パルスの速度
（パルスレート）に比例してモーターの速度を、またパ
ルス数に比例してモーターの回転量（回転角度）による
位置制御を行うことができる。モーターには回転角度セ
ンサーとして、インクリメンタル方式のパルスエンコー
ダーを備えている。このエンコーダーの分解能１パルス
分に相当するモーター回転角が１ビットの指令となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】なお、パルス制御モーターによる制御駆動
は、パターンマスクを微動させるＸ，Ｙステージだけで
なく、必要ならば基板とパターンマスクとの距離および
煽りを可変するＺ煽りステージ、基板とパターンマスク
との回転角調整を行う回転ステージ、およびＹ方向の粗
動および微調整を行うＹステージから構成した基板移動
ステージの移動にも適用することができる。
は、パターンマスクを微動させるＸ，Ｙステージだけで
なく、必要ならば基板とパターンマスクとの距離および
煽りを可変するＺ煽りステージ、基板とパターンマスク
との回転角調整を行う回転ステージ、およびＹ方向の粗
動および微調整を行うＹステージから構成した基板移動
ステージの移動にも適用することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】（発光部の形成）図２のパターンマスクを
マスクホルダーに固定し、成膜装置内に設置した。次に
前記のＩＴＯ付きガラス基板を、基板ホルダーに固定
し、成膜装置内に予めセットしたパターンマスク上に配
置した。パターンマスクとこの基板との位置合わせ（マ
ーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動した顕
微鏡を設置し、モニター上で監視しながら行った。位置
合わせの際、基板の移動はマイクロメーターによる粗動
機構を、またパターンマスクの微動にはパルス制御モー
ターによる前記微動制御機構を用いた。基板とマスクと
の間隔はマイクロメーターを用いて５０ミクロンに設定
した。
マスクホルダーに固定し、成膜装置内に設置した。次に
前記のＩＴＯ付きガラス基板を、基板ホルダーに固定
し、成膜装置内に予めセットしたパターンマスク上に配
置した。パターンマスクとこの基板との位置合わせ（マ
ーカー目合わせ）は、基板上部にモニターと連動した顕
微鏡を設置し、モニター上で監視しながら行った。位置
合わせの際、基板の移動はマイクロメーターによる粗動
機構を、またパターンマスクの微動にはパルス制御モー
ターによる前記微動制御機構を用いた。基板とマスクと
の間隔はマイクロメーターを用いて５０ミクロンに設定
した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】前記のように作製した基板上の発光部の配
列状態を図３に示す。図３から、第１〜第３の発光部が
Ｙ方向に順次に整列し、かつ全ての発光部が基板のＸ方
向に延びるＩＴＯライン上に整列していることがわかわ
かる（図は基板の一部を示している）。顕微鏡観察の結
果、Ｘ方向、Ｙ方向の発光部の規定値からのずれはそれ
ぞれ最大でも数ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびス
ペース（Ｌ／Ｓ＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち
１００ミクロンピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
本実施例１の結果は、図１のブロック図に示すような、
パルス制御モーターによるパターンマスク微動機構およ
び基板位置調整機構を共に備えた本発明の有機薄膜ＥＬ
デバイスの製造方法によってはじめて達成されたもので
あり、この結果から、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの
製造方法によって、基板とパターンマスクとの精密な位
置決め、および精密なパターンマスクの微動が可能とな
ったことが実証できる。
列状態を図３に示す。図３から、第１〜第３の発光部が
Ｙ方向に順次に整列し、かつ全ての発光部が基板のＸ方
向に延びるＩＴＯライン上に整列していることがわかわ
かる（図は基板の一部を示している）。顕微鏡観察の結
果、Ｘ方向、Ｙ方向の発光部の規定値からのずれはそれ
ぞれ最大でも数ミクロンであり、ＩＴＯラインおよびス
ペース（Ｌ／Ｓ＝７０ミクロン／３０ミクロンすなわち
１００ミクロンピッチ）の許容範囲内に収まっていた。
本実施例１の結果は、図１のブロック図に示すような、
パルス制御モーターによるパターンマスク微動機構およ
び基板位置調整機構を共に備えた本発明の有機薄膜ＥＬ
デバイスの製造方法によってはじめて達成されたもので
あり、この結果から、本発明の有機薄膜ＥＬデバイスの
製造方法によって、基板とパターンマスクとの精密な位
置決め、および精密なパターンマスクの微動が可能とな
ったことが実証できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明による有機薄
膜ＥＬデバイスの製造方法によると、真空チャンバー内
のパターンマスクを、本発明のパルス制御モーターを使
った精密微動機構によって移動させることができるの
で、基板とパターンマスクとの正確な位置決めが簡易に
なり、またパターンマスクの微動は、パルス制御モータ
ーのパルス数に応じた制御によるため、数十ミクロンピ
ッチといった微小ピッチの発光部の形成が可能になる。
更に、これらの製造方法を、有機薄膜ＥＬディスプレイ
の製造過程に適用すれば、発光部ピッチが従来知られて
いるカラー有機ＥＬディスプレイの試作例の発光部ピッ
チの１／３程度になり、トリオピッチで百ミクロン以
下、サブピクセルピッチで数十ミクロンといった高精細
の発光部を有する有機ＥＬディスプレイが製造できるよ
うになる。
膜ＥＬデバイスの製造方法によると、真空チャンバー内
のパターンマスクを、本発明のパルス制御モーターを使
った精密微動機構によって移動させることができるの
で、基板とパターンマスクとの正確な位置決めが簡易に
なり、またパターンマスクの微動は、パルス制御モータ
ーのパルス数に応じた制御によるため、数十ミクロンピ
ッチといった微小ピッチの発光部の形成が可能になる。
更に、これらの製造方法を、有機薄膜ＥＬディスプレイ
の製造過程に適用すれば、発光部ピッチが従来知られて
いるカラー有機ＥＬディスプレイの試作例の発光部ピッ
チの１／３程度になり、トリオピッチで百ミクロン以
下、サブピクセルピッチで数十ミクロンといった高精細
の発光部を有する有機ＥＬディスプレイが製造できるよ
うになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 為我井 昌司 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 4K029 BA62 BC07 CA01 HA02 5F103 AA01 BB02 BB33 BB56 DD25 GG06 HH04 RR10
Claims (5)
- 【請求項１】 基板面上に、有機ＥＬ発光材料または電
極材料からなる複数の薄膜状の発光部が微細な間隙を隔
てて配列された有機薄膜ＥＬデバイスを製造するに際し
て、 パターン加工されたパターンマスクを、パルスモーター
により制御駆動されてパターン面内で互いに直交する
Ｘ，Ｙ方向にそれぞれ独立に微動し得るパターンマスク
移動ステージに装着し、 前記基板を、この基板とパターンマスクとの距離および
煽り角を調整するＺ軸煽り手段と、基板とパターンマス
クとの回転角を調整する回転手段と、基板を前記Ｙ軸方
向に移動させかつ微調整し得るＹ軸移動手段とを備えた
基板移動ステージに装着し、 前記基板とパターンマスクとを間隔をあけて重ね、前記
の基板移動ステージを調整して前記基板とパターンマス
クとの最初の位置合わせを行い、前記パターンを通して
発光部材料を基板面に蒸着し、次いで、前記パターンマ
スク移動ステージを基板と平行に微動させてパターンマ
スクのパターンを基板面の非蒸着部に移動した後に発光
部材料を基板面に蒸着することにより、基板面上に前記
発光部の配列を形成することを特徴とする有機薄膜ＥＬ
デバイスの製造方法。 - 【請求項２】 前記パルスモーターが、フィードバック
系を内蔵するデジタル入力指令（インクリメンタル指
令）方式によって駆動制御されることを特徴とする請求
項１に記載の有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法。 - 【請求項３】 前記パルスモーターが、インクリメンタ
ル指令方式のパルスエンコーダーからなる回転角度セン
サーを備えてなることを特徴とする請求項２に記載の有
機薄膜ＥＬデバイスの製造方法。 - 【請求項４】 磁気吸引性のパターンマスクを用い、か
つ基板の発光部が形成されない側（裏側）に磁気発生源
を配置し、パターンマスクが磁気により前記基板面に吸
引されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法。 - 【請求項５】 発光部が形成される面（表面）側に、こ
の発光部の膜厚より膜厚が大きい絶縁性のスペーサーが
形成された基板を用いることを特徴とする請求項１に記
載の有機薄膜ＥＬデバイスの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10365552A JP3019095B1 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法 |
| US09/470,513 US6294892B1 (en) | 1998-12-22 | 1999-12-22 | Method of manufacturing organic thin-film EL device |
| KR1019990060716A KR100344413B1 (ko) | 1998-12-22 | 1999-12-22 | 유기박막ｅｌ 디바이스 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10365552A JP3019095B1 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3019095B1 JP3019095B1 (ja) | 2000-03-13 |
| JP2000188179A true JP2000188179A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18484545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10365552A Expired - Lifetime JP3019095B1 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6294892B1 (ja) |
| JP (1) | JP3019095B1 (ja) |
| KR (1) | KR100344413B1 (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045657A (ja) * | 2001-05-24 | 2003-02-14 | Kyushu Hitachi Maxell Ltd | 有機ｅｌ素子用蒸着マスクと有機ｅｌ素子用蒸着マスクの製造方法 |
| JP2003064467A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-03-05 | Pioneer Electronic Corp | 堆積膜形成方法およびこれに用いるマスク、並びに有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル |
| WO2011034011A1 (ja) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | シャープ株式会社 | 蒸着方法および蒸着装置 |
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